【正文】 。爐膛：是使燃料充分燃燒并放出熱能的設(shè)備，由供油系統(tǒng)和油槍組成。引風(fēng)設(shè)備：包括引風(fēng)機，煙囪，煙道幾部分，用它將鍋爐中的煙氣連續(xù)排除。送風(fēng)設(shè)備：由鼓風(fēng)機和風(fēng)道組成，用它來供應(yīng)燃料燃燒所需要的空氣。燃料供給設(shè)備：包括供油管路和油槍等。燃油鍋爐控制系統(tǒng)由燃油預(yù)熱器、點火變壓器、瓦斯閥、引風(fēng)機、油泵、進(jìn)水閥、出水閥、水位上限開關(guān)、水位下限開關(guān)、各種檢測儀表及監(jiān)控設(shè)備組成。 燃油鍋爐系統(tǒng)原理框圖 燃油鍋爐的工作過程鍋爐工作時燃料在爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，將其化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，高溫的燃燒產(chǎn)物—煙氣通過汽包受熱面將熱能傳遞給汽包內(nèi)溫度較低的水，水被加熱進(jìn)而沸騰汽化，生成蒸汽。 燃料在燃燒時，油由油泵從儲油罐中抽出，經(jīng)燃油預(yù)熱器預(yù)熱，由噴油電磁閥經(jīng)噴油口打入鍋爐進(jìn)行燃燒。燃燒時，鼓風(fēng)機送風(fēng)，噴油電磁閥噴油，點火變壓器接通（子火燃燒），瓦斯閥打開（母火燃燒），將燃油點燃。點火完畢后，關(guān)閉點火，繼續(xù)送風(fēng)、噴油，使燃燒持續(xù)。 燃油鍋爐工藝控制要求由PLC組成的燃油鍋爐控制系統(tǒng)適用于配用各種進(jìn)口及國產(chǎn)燃燒器的燃油鍋爐，對鍋爐實行全自動控制，包括鍋爐水位、蒸汽壓力、燃燒系統(tǒng)的參數(shù)檢測、指示、調(diào)節(jié)等進(jìn)行控制。鼓風(fēng)機通風(fēng)10min后，燃油經(jīng)燃油預(yù)熱器預(yù)1min，由噴油泵經(jīng)噴油口打入鍋爐燃燒。點火時，鼓風(fēng)機送風(fēng)；噴油口噴油；點火變壓器接通（子火）；瓦斯閥打開（母火）。5S后，關(guān)閉子火，繼續(xù)送風(fēng)，使燃燒繼續(xù)，控制鍋爐的進(jìn)出水和蒸汽壓力。 燃油鍋爐運行示意圖燃油鍋爐運行的示意圖如上所示，燃油經(jīng)燃油預(yù)熱器預(yù)熱，由噴油泵經(jīng)噴油口打入鍋爐進(jìn)行燃燒。燃燒時，鼓風(fēng)機送風(fēng)；噴油口噴油；點火變壓器接通(子火燃燒)；瓦斯閥打開(母火燃燒)，將燃油點燃。點火完畢，關(guān)閉子火，繼續(xù)送風(fēng)、噴氣，使燃燒持續(xù)。鍋爐的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水閥和排水閥來執(zhí)行。上、下水位分別由上限、下限水位開關(guān)來檢測。蒸汽壓力由蒸汽壓力開關(guān)來檢測。3 燃油鍋爐控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 PLC機型的選擇及各硬件性能指標(biāo)分析通常選擇PLC機型有以下幾種方法： 方法1. 按以下條件選擇機型（１）可編程序控制器的類型：可編程序控制器按結(jié)構(gòu)可分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場和控制室安裝兩類；按CPU的字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入/輸出點數(shù)類型。ＰＬＣ類型總點數(shù)信號類型程序容量結(jié)構(gòu)類型超小型小型中型大型超大型≤64≤128≤512≤1024≥1024開關(guān)量開關(guān)量開關(guān)量、模擬量有特殊Ｉ／Ｏ單元功能強≤１ＫＢ≤４ＫＢ≤８ＫＢ≤１６ＫＢ≥１６ＫＢ整體型整體型模塊型模塊型模塊型　根據(jù)控制功能或輸入輸出點數(shù)選擇可編程序控制器的類型（２）輸入輸出模塊的選擇：輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對輸入模塊，應(yīng)考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應(yīng)用要求。對輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價格低、適用范圍廣、壽命短、響應(yīng)時間長等特點；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因素負(fù)荷場合，但價格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。（３）電源的選擇可編程序控制器的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時同時引進(jìn)可編程序控制器應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計和選用外。一般可編程序控制器的供電電源的應(yīng)設(shè)計選用２２０Ｖ交流電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。（４）存儲器的選擇由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應(yīng)用項目的正常投運，一般要求可編程序控制器的存儲器容量，按２５６個Ｉ／Ｏ點至少８Ｋ存儲器選擇。（５）經(jīng)濟(jì)性的考慮選擇可編程序控制器時，應(yīng)考慮性能價格比?？紤]經(jīng)濟(jì)性時，應(yīng)同時考慮應(yīng)用的可擴(kuò)張性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。 方法2目前，國內(nèi)外PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC品種已達(dá)幾百個，其性能各有特點，價格也不盡相同。在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，要選擇最適宜PLC機型，一般應(yīng)考慮下列因素：（1）系統(tǒng)的控制目標(biāo)。設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，首要的控制目標(biāo)就是：確保生產(chǎn)的安全可靠，能長期穩(wěn)定運行，保證產(chǎn)品高質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善信息管理等。（2）PLC的硬件配置。根據(jù)系統(tǒng)的控制目標(biāo)和控制類型，從眾多的PLC生產(chǎn)廠中初步選擇幾個具有一定知名度的公司，如SIEMENS，OMRON，AB等，再根據(jù)被控對象的工藝要求以及I/O系統(tǒng)考慮具體配置問題。（3）I/O系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)的輸入/輸出點數(shù)的多少，是PLC系統(tǒng)設(shè)計時必須知道的參數(shù)，在運行硬件配置時這個參數(shù)具有兩個含義：一個是實際的控制系統(tǒng)所需要的I/O點數(shù)，另一個是所考慮的PLC機型能夠提供的I/O點數(shù)。（5）指令系統(tǒng)。PLC的種類很多，因此它的指令系統(tǒng)是不完全相同的?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用場合對指令系統(tǒng)提出的要求，選擇相應(yīng)的PLC。從應(yīng)用的角度考慮，有的場合以邏輯控制為主，有的場合需要算術(shù)運算，有的場合可能需要更先進(jìn)、更復(fù)雜的控制系統(tǒng)。（6）響應(yīng)速度。對于以數(shù)字量控制為主的PLC控制系統(tǒng)，PLC的響應(yīng)速度都可以滿足要求，不必特殊考慮。而對于還有模擬量的PLC控制系統(tǒng)，特別是含有較多閉環(huán)控制的系統(tǒng)，必須考慮PLC的響應(yīng)速度。一般從兩個方面來考慮：一是執(zhí)行指令時間；二是掃描周期。 PLC容量估算PLC容量包括兩個方面：一是I/O點數(shù)，二是用戶存儲器的容量。I/O點數(shù)的估算。根據(jù)功能說明書，可統(tǒng)計出PLC系統(tǒng)的開關(guān)量I/O點數(shù)及模擬量I/O通道數(shù)，以及開關(guān)量和模擬量的信號類型?？紤]到在前面的設(shè)計中I/O點數(shù)可能有疏漏，并考慮到I/O端的分組情況以及隔離與接地要求，應(yīng)在統(tǒng)計后得出I/O總點數(shù)的基礎(chǔ)上，增加10%~15%的裕量?？紤]裕量后的I/O總點數(shù)即為I/O點數(shù)估算值，該估算值是PLC選型的主要技術(shù)依據(jù)，考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，選定的PLC機型的I/O能力極限值必須大于I/O點數(shù)估算值。并應(yīng)盡量避免使PLC能力接近飽和，一般應(yīng)留有30%左右的裕量。存儲器容量估算。用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。因此在程序設(shè)計之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗，每個I/O點及有關(guān)功能器件占用的內(nèi)存大致如下：開關(guān)量輸入所需存儲器字?jǐn)?shù)=輸入點數(shù)10開關(guān)量輸出所需存儲器字?jǐn)?shù)=輸出點數(shù)8定時器/計數(shù)器所需存儲器字?jǐn)?shù)=定時器/計數(shù)器數(shù)量2模擬量所需存儲器字?jǐn)?shù)=模擬量通道數(shù)100通信接口所需存儲器字?jǐn)?shù)=接口個數(shù)300存儲器的總字?jǐn)?shù)再加上一個備用量即為存儲器容量。例如：作為一般應(yīng)用下的經(jīng)驗公式是：所需存儲器容量（KB）=（1~）（DI10+DO8+AI/O100+CP300）/1024其中：DI為數(shù)字量總輸入點數(shù)；DO為數(shù)字量輸出總點數(shù)；AI/AO為模擬量I/O通道總數(shù)；CP為通信接口總數(shù)。根據(jù)上面的經(jīng)驗公式得到的存儲器容量估算值只具有參考價值，但在明確PLC要求容量時，還應(yīng)根據(jù)其他因素對其進(jìn)行修正。綜合考慮上述一些選擇要求以及對PLC產(chǎn)品的熟悉程度，最后選擇日本三菱的FX2系列PLC作為系統(tǒng)控制的機型。FX2系列可編程序控制器是日本三菱公司繼FF2系列可編程序控制器之后推出的新產(chǎn)品。它采用整體式結(jié)構(gòu)，按功能可分為基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊適配器等四種類型產(chǎn)品?；締卧蠧PU、存儲器、輸入/輸出（I/O）、電源餓等，是一個完整的PC機，可以單獨使用?；締卧吞柋硎痉椒ㄈ缦拢篎X2N— M | | 2式中，1部分表示用兩位數(shù)表示輸入/輸出（I/O）總點數(shù)，有123464和80六種；2部分用字符表示輸出類型：R表示繼電器輸出，T表示晶體管輸出，S表示雙向晶閘管輸出。PLC的主要技術(shù)性能包括編程方式、指令、存儲器、PC的元器件等，是PLC選型時主要的選擇依據(jù)。FX2N系列輸入類型為直流輸入，采用直流（DC24V）供電。輸出類型有繼電器、晶體管、雙向晶閘管三種輸出形式。繼電器輸出可靠性高，價格低，使用電壓范圍廣，既可控制交流負(fù)載又可控制直流負(fù)載，因而使用廣泛；但因有觸點輸出，尤其在感性負(fù)載時繼電器觸點壽命較短，動作響應(yīng)時間較長（10ms以下），因而不適應(yīng)要求高速通斷、快速響應(yīng)的工作場合。晶體管輸出是無觸點輸出，動作響應(yīng)時間短（），用于控制直流負(fù)載。雙向晶閘管輸出亦是無觸點輸出，動作響應(yīng)時間較短，用于控制交流負(fù)載。晶體管和雙向晶閘管輸出過載、過壓能力較差，價格高，因而適應(yīng)于要求快速通斷、快速響應(yīng)的工作場合。由前述的燃油鍋爐示意圖及運行、控制要求可知該控制系統(tǒng)共有5個輸入（啟動X停止X蒸汽壓力X上限X下限X5），7個輸出（預(yù)熱Y送風(fēng)Y子火Y噴油Y母火Y進(jìn)水閥Y出水閥Y7），輸入/輸出（I/O）總點數(shù)為12，考慮到控制對象系統(tǒng)有可能有所變動或擴(kuò)展以及保留10~15%裕量，同時該系統(tǒng)的控制要求精度不是很高和對成本的考慮，最后選擇FX2N24MR001機型（12個輸入點，12個輸出點）作為該系統(tǒng)的PLC機型。在鍋爐的控制要求中，蒸汽壓力，這個值的控制一般用傳感器來控制，即當(dāng)系統(tǒng)壓力超過一定值時通過傳感器將非電信號轉(zhuǎn)化為電信號傳輸給控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)做相應(yīng)的動作。信號有模擬量和開關(guān)量兩種形式，這里我們采用開關(guān)量信號。具體項目性能指標(biāo)如表 ：項目性能指標(biāo)編程方式梯形圖，步進(jìn)順控指令基本指令執(zhí)行時間指令種類107條（基本指令20條，步進(jìn)順序指令2條，功能指令85條